自燃煤矸石作为吸附剂对水溶液中的磷酸盐有较好的吸附去除作用。通过改变时间、溶液初始浓度和温度等条件,研究了自燃煤矸石对磷酸盐的吸附反应。结果表明,在298 K的条件下,自燃煤矸石对磷的最大饱和吸附量可达7.07mg·g^(-1),吸附平衡时间约为120 h,而且吸附数据符合Langmuir等温吸附模式。动力学研究数据表示,其吸附过程符合伪二级动力学模式和颗粒内扩散模式,证明了吸附过程中同时发生了化学吸附和物理吸附。吸附热力学参数自由能变ΔG为(-10.52,-11.74,-14.89)k J·mol^(-1),焓变ΔH为46.96 k J·mol^(-1)和活化能E为63.71 k J·mol^(-1),证明了吸附过程属于自发的吸热反应,是属于物理吸附和化学吸附的共同作用。
以利用农业废弃物稻壳制备光催化性的SiO2为目的,用NaOH消解稻壳得到了含有硅资源的溶液。以CTAB为模板,利用稻壳消解液合成了含硅固体样品。通过红外光谱分析法和X射线衍射法分别表征了合成样品是介孔状SiO2。并通过紫外可见分光光度法研究了合成的SiO2对染料代表的亚甲基蓝的光催化降解性,发现亚甲基蓝溶液的吸光度随时间变小,证明了所制备的SiO2具有光催化性。运用单因子变量法,得知在SiO2投加量为300 mg,pH为6时,对浓度为40 mg/L的50 m L亚甲基蓝溶液的光催化降解率可达62.3%。
利用UV-Vis分光光度计、X线分析显微镜及扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)对水稻不同器官中硅元素的含量、分布及存在状态进行观察和分析,研究水稻中硅酸的化学性质,为水稻硅元素的综合利用提供科学依据.结果表明:水稻以可溶性原硅酸的形式吸收土壤中的硅酸,同样以可溶性原硅酸的形式输送到各器官中.不同的生长期,水稻导管液内的可溶性原硅酸的含量不同,成熟期最高可达到912 mg/L(以SiO2表示).通过比较导管汁液和土壤溶液的硅酸浓度可知,水稻选择性地吸收和浓缩硅酸,最高浓缩率可达85倍.X线分析显微镜观察发现,硅酸普遍存在于水稻各器官中,越是坚硬的部位硅酸分布得越多.SEM图像表明,沉积在水稻各器官中的硅胶体具有一定的形状且不溶于强酸.对水稻干燥组分中硅酸含量的分析结果表明,稻壳中硅酸含量最高,达到13.3%,是生产硅单质及碳化硅材料的最有效的资源之一.
